Bộ đếm hạt bụi là "con mắt" của việc giám sát môi trường sạch, cốt lõi của nó nằm ở việc chuyển đổi tín hiệu vật lý của các hạt vi mô thành dữ liệu số có thể thống kê được. Toàn bộ quá trình là một liên kết đo lường vật lý chính xác với xử lý điện tử.

1. Cảm biến tán xạ ánh sáng: Phát hiện lõi

Bộ đếm sử dụng nguyên tắc tán xạ ánh sáng. Không khí sạch được hút vào khoang phát hiện dưới tác động của máy bơm chân không và giao nhau theo chiều dọc với chùm tia laser được tập trung chính xác, thường là laser bán dẫn. Khi một hạt đi qua chùm tia, ánh sáng tới được kích hoạt để tán xạ theo mọi hướng. Một máy dò quang điện có độ nhạy cao, được đặt ở một góc cụ thể, chẳng hạn như hướng 90 °, bắt những xung ánh sáng tán xạ yếu này và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện. Điểm mấu chốt: Một hạt duy nhất tạo ra một tín hiệu xung, và biên độ của xung tín hiệu (đỉnh điện áp) tương quan tích cực với kích thước hạt, cơ sở cho việc phân chia kích thước hạt.

2. Xử lý tín hiệu và tách kích thước hạt

Tín hiệu điện đầu ra của máy dò rất yếu và chứa tiếng ồn, cần được khuếch đại bằng bộ khuếch đại trước và xử lý bằng bộ phân biệt độ cao xung. Hệ thống đặt trước ngưỡng điện áp tương ứng với các ngưỡng kích thước hạt khác nhau. Tín hiệu xung được phân loại vào các kênh kích thước hạt khác nhau (ví dụ: ≥0,3 μm, ≥0,5 μm, ≥5,0 μm) bằng cách so sánh với các giá trị ngưỡng này. Bước này đạt được phép đo "tương đương quang học" của kích thước hạt với số lượng chia.

3. Kiểm soát lưu lượng và thống kê dữ liệu

Để đảm bảo độ chính xác của nồng độ đếm, lưu lượng lấy mẫu phải được kiểm soát chặt chẽ (như 1CFM thông thường, tức là 2,83L/phút). Cảm biến lưu lượng và mạch phản hồi duy trì dòng chảy không đổi. Đồng thời, đồng hồ chính xác cao kiểm soát thời gian lấy mẫu. Cuối cùng, bộ xử lý bên trong bộ đếm sẽ đếm số hạt trên mỗi kênh trong một khoảng thời gian cụ thể, kết hợp với thể tích lấy mẫu không đổi, tính toán nồng độ hạt trên mỗi mét khối không khí và hiển thị hoặc xuất dữ liệu.

4. Hiệu chuẩn và hạn chế

Độ chính xác của thiết bị phụ thuộc vào hiệu chuẩn thường xuyên được thực hiện bằng cách sử dụng các hạt tiêu chuẩn, chẳng hạn như quả bóng polystyrene latex, để thiết lập một đường cong tiêu chuẩn của kích thước hạt so với biên độ tín hiệu. Cần lưu ý rằng các phép đo của nó dựa trên đường kính tương đương tán xạ ánh sáng, bị ảnh hưởng bởi vật liệu hạt, hình dạng và chỉ số khúc xạ và có sự khác biệt so với kích thước vật lý thực tế.

Tóm tắt: Chuỗi công nghệ này định tuyến bốn mô-đun chính là cảm biến quang học, xử lý điện tử, điều khiển dòng chảy và hoạt động dữ liệu khớp nối chính xác, đạt được thống kê nhanh về kích thước hạt thời gian thực, định lượng và kích thước hạt của các hạt vô hình trong không khí, là nền tảng của công nghệ sạch.